中考物理电学电功率压轴题

知识点．电功率压轴题电学知识的核心是：电阻清，一切清．这个观点在电功率压轴题的计算中，反映得更是淋漓尽致，解此类题，核心是几个电阻之间的比例关系，解题的指导思想通常是：第一步：找出题干中“当”字（有时也有可能是：“将”、“若”，也有可能没字），根据题干内容，把电路分成几个状态（主要是滑动变阻器的移动，或开关的断开与闭合，使电路分成几个状态），画出每个状态的等效电路图，并标出已知量；第二步：根据已知量，一般是电压之间的比值；或是功率之间的比值，列出方程或是方程组；第三步：运用数学方法解方程组，求出未知．在这类题目的求解的过程中，比例的应用尤为重要，合理而巧妙的运用比例往往会使复杂问题简单化．例1、小勇同学在科技月制作了一个多档位电热器模型．为了分析接入电路的电阻对电热器电功率的影响，他将电表接入电路中，其电路如图所示．电源两端电压不变，R1的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为R2．当开关S闭合，S1、S2断开时，将滑动变阻器的滑片置于B端，此时电压表示数为U1，R3消耗的功率P3为1.2W；当开关S、S2闭合，S1断开时，电流表的示数为I1，电压表的示数为U2；当开关S、S1、S2都闭合时，将滑动变阻器的滑片置于中点，电流表的示数为I2．已知I1：I2=1：2，U1：U2=1：6．求：（1）R2的阻值；（2）电源两端的电压．例2.如图所示，电源电压恒定不变，R2的阻值为8Ω，小灯泡L上标有“6V3W”字样，小灯泡电阻不随温度改变．若闭合S1、S2，断开S3，小灯泡刚好正常发光，此时电压表的示数为3V，那么：(1)小灯泡L的电阻为多大？(2)电压电压为多少？(3)R1电阻为多大？(4)若闭合S1、S3，断开S2，并移动滑动变阻器R的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻为多大时，电路的总功率最大，这个最大的功率等于多少？例3.如图1所示为一恒温箱温控电路，包括工作电路和控制电路两部分，R为热敏电阻（置于恒温箱内），阻值随温度变化的关系如图2所示，恒温箱温控电路工作原理是：加热过程中，恒温箱温度升高到一定值时，控制电路中电流会达到一定值，继电器的衔铁被吸合，工作电路停止加热．（1）图中所示状态，电路处于加热还是未加热？（2）恒温箱的温度为100℃时，继电器线圈中的电流达到20mA，衔铁被吸合，此时热敏电阻R消耗的功率是多少？（3）电阻R′有什么作用？例4.有某型号电水壶的铭牌如下表，如图是电水壶的电路图，R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，随温度变化闭合或断开，从而实现了自动控制保温和加热两种状态．若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计，则：（1）当S闭合是，电水壶处于______状态，电阻R的作用是______．（2）电水壶正常工作时，其加热电阻的阻值是多大？（3）若电水壶的效率为84%，现将一满壶23℃的水在标准大气压下烧开需要多长时间？[水的比热容C=4.2×103J/]．（4）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是0.2A，此时电阻R的电功率是多少？1.如图所示电路，灯泡标有“6V0.3A”，R1为定值电阻、R为滑动变阻器。当开关都闭合，滑动变阻器的滑片位于b端时，灯恰能正常发光，电流表的示数为1.5A。当只闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片位于c点时，电压表的示数为3V，灯泡的电功率为P1；当只闭合开关S和S2，滑动变阻器的滑片位于d点时，电压表的示数为4V，滑动变阻器的功率为P2。灯丝的电阻与电源电压保持不变，求：（1）电源电压和定值电阻R1的阻值；（2）P1和P2的比值。2.如图所示，电源电压不变，灯L的电阻不随温度变化，断开开关S，先将滑动变阻器R2的滑片P移至b端，电流表的示数为I1，电压表的示数为U1，R2消耗的电功率为2W；再将滑片移至滑动变阻器的a端，电压表的示数为U2；闭合开关S，电流表的示数为I3，此时灯泡正常发光，已知I1：I3=2：5，U1：U2=2：3．求：（1）灯L的电阻RL与R1的比值．（2）灯L的额定功率．3.如图所示的电路中，电源两端的电压和灯泡的电阻均保持不变．当只闭合开关S和S1时，灯L1正常发光，电流表A的示数为I1，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2，电阻R3消耗的电功率为P3；当只闭合开关S和S2时，电流表A的示数为I2，电压表V1的示数为U1′，电阻R4消耗的电功率为P4．已知：3U1=2U2，U1=2U1′，P3=2W，P4=2.5W．求：（1）电流I1与I2的比值；（2）电阻R3与R4之比；（3）灯L1的额定电功率P1；（4）通过开关的断开或闭合，电路处于不同状态．在电路的各工作状态中，所消耗的最大电功率Pmax与最小电功率Pmin的比值4.某同学利用热敏电阻为家中灯暖型“浴霸”（用电灯取暖的用电器）设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示．“控制电路”中的热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示．电磁铁线圈可看成阻值为20Ω的纯电阻R0，“浴霸”共安装有2盏标有“220V，440W”的灯泡，当电磁铁线圈中电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，使“浴霸”电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，使“浴霸”电路闭合．求（1）工作电路正常工作时，每盏灯泡在1min内产生的热量是多少？（2）若浴室中的温度不得超过40℃，则控制电路的电源电压U1最小值是多少？（3）若电源U1电压恒定为12V，则将此装置放在浴室内，浴室内温度可控制在多大范围内？